西藏麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤肥力評(píng)價(jià)

庹泊楠， 陳虎林， 楊 洋， 葉浠倩， 黃香

(西藏大學(xué)理學(xué)院，高原流域環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，拉薩 850000)

土壤是地球陸地表面具有一定肥力的、能夠生長植物的疏松表層，其在形成過程中不僅受到母質(zhì)、生物、氣候、時(shí)間和地形等自然因素的影響，也有利用方式、耕作制度等人為因素的共同作用，且這些因素在空間上影響程度各異。因此，空間變異性是土壤的自然屬性，同時(shí)也是土壤形成過程中被賦予的基本屬性之一。對(duì)土壤肥力現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查研究是對(duì)土壤質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的重要組成部分之一，也是土壤資源合理利用與改良的重要依據(jù)。

青藏高原是地球上最年輕的高原，相較地球上的其他區(qū)域，有關(guān)青藏高原，特別是其腹地西藏自治區(qū)境內(nèi)土壤肥力的研究很少。已有研究結(jié)果表明，西藏五大主要地市(林芝、昌都、山南、拉薩、日喀則)耕地土壤的綜合肥力系數(shù)為0.93～2.41，為一般等級(jí)到肥沃等級(jí)，在空間分布上從東南-中部河谷—西北土壤肥力系數(shù)降低，并且表現(xiàn)出與海拔和降雨量等有較顯著的正相關(guān)；而對(duì)西藏六大地市(林芝、昌都、山南、拉薩、日喀則、阿里)人工造林作業(yè)區(qū)的土壤綜合肥力的研究結(jié)果表明，六大地市人工造林作業(yè)區(qū)的綜合土壤肥力系數(shù)為0.425～1.972，其中處在肥沃等級(jí)的占比為0.2%，一般等級(jí)的占比為64.9%，貧瘠等級(jí)的占比為34.9%；大部分屬于一般等級(jí)。已有的關(guān)于西藏自治區(qū)土壤肥力研究的區(qū)域大部分為人工作業(yè)區(qū)，而西藏自治區(qū)更多的土地為天然區(qū)域，據(jù)統(tǒng)計(jì)，西藏自治區(qū)70%的土地面積為天然草場，但目前仍缺少對(duì)區(qū)內(nèi)面積占比較大的天然草場土壤肥力的評(píng)價(jià)。

那曲作為西藏的主要牧區(qū)之一，擁有草地面積約42.1萬km，占全區(qū)土地總面積的94.4%，而位于高寒高海拔的那曲市嘉黎縣境內(nèi)的麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)就是一個(gè)重要的天然草場。土壤肥力對(duì)于天然草場的生產(chǎn)力是至關(guān)重要的，本文首次通過對(duì)麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的土壤pH、鹽度、容重、水分含量、有機(jī)質(zhì)、TOC、氨氮、有效磷、速效鉀、陽離子交換量等10個(gè)肥力指標(biāo)的分析測定對(duì)該濕地土壤肥力進(jìn)行了調(diào)查研究，旨在對(duì)該區(qū)域的土壤生產(chǎn)力現(xiàn)狀有一個(gè)科學(xué)且客觀的認(rèn)識(shí)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于西藏自治區(qū)中部偏北的那曲市嘉黎縣北部麥地卡鄉(xiāng)(30°48′11.64″—31°17′57.35″N,92°39′52.9″—93°21′10.22″E)，地處念青唐古拉山中段北麓，總面積895.41 km，平均海拔4 900 m。在地質(zhì)構(gòu)造上，位于藏北構(gòu)造區(qū)班公錯(cuò)-東巧-怒江斷裂帶南部，岡底斯-念青唐古拉褶皺東段；其地貌屬高原湖盆谷地平原，多湖盆、谷地、山地。氣候上，宛如青藏高原東南地面巨大裂口的雅魯藏布江下游河谷構(gòu)成了印度洋濕暖氣流伸入高原內(nèi)部的主要通道，而沿布拉馬普特拉河—雅魯藏布江大峽谷“水汽通道運(yùn)動(dòng)”的較強(qiáng)水汽可以攀越高峰，到達(dá)念青唐古拉山北坡的嘉黎縣。因此，由于該水汽通道的存在，來自印度洋的暖濕氣流影響著麥地卡濕地，使其降水量與氣溫均高于同緯度的藏北其他地區(qū)。

麥地卡濕地是藏北地區(qū)典型的高原湖泊沼澤草甸濕地，是西藏境內(nèi)首個(gè)于2004年12月被國際濕地公約組織列入《國際重要濕地名錄》的濕地。2016年5月，經(jīng)國務(wù)院審定，麥地卡濕地又被列為國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。該濕地是西藏集國際重要濕地和國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為一體的重要濕地。保護(hù)區(qū)內(nèi)土壤類型多樣，主要包括高山草甸土、高山灌叢草甸土、沼澤土、寒漠土以及粗骨土。濕地流域?qū)傺鹏敳夭冀?，區(qū)內(nèi)的主要河流麥地藏布及其支流是雅魯藏布江最大的支流-拉薩河的源頭，對(duì)削洪補(bǔ)枯、調(diào)蓄拉薩河的水量、凈化其水質(zhì)、保護(hù)拉薩河的水生態(tài)安全有著極其重要的意義。

1.2 土壤樣品的采集與分析

為了對(duì)麥地卡濕地自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的土壤肥力進(jìn)行系統(tǒng)研究，根據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ/T 166—2004》《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)GB 15618—2018》結(jié)合研究區(qū)的土壤類型(即沼澤土、高山草甸土、高山灌叢草甸土、寒漠土、粗骨土)情況以及現(xiàn)場情況進(jìn)行采樣點(diǎn)的確定，本研究在保護(hù)區(qū)內(nèi)布設(shè)采樣點(diǎn)共計(jì)43個(gè)(圖1)。于2020年9月采集到表層土壤樣品共計(jì)43份，包括14份沼澤土樣品、20份高山草甸土樣品、3份高山灌叢草甸土樣品、3份粗骨土樣品和3份寒漠土樣品。由于土壤中的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀營養(yǎng)元素等主要集中在表層土壤中，且植物的根系主要生長于表層土壤。且已有研究發(fā)現(xiàn)，在高寒凍土區(qū)由于多年凍土季節(jié)反復(fù)凍融，導(dǎo)致了高寒草甸根系分布淺層化，主要集中于表層土壤中，因此本研究在進(jìn)行樣品采集時(shí)主要采集對(duì)象為0—20 cm的表層土壤，采集時(shí)采用對(duì)角線法多點(diǎn)采樣并等量混合，得到該點(diǎn)的土壤樣品。

圖1 麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)表層土壤采樣點(diǎn)分布

樣品采集的同時(shí)，在現(xiàn)場采用便攜式pH計(jì)(哈納HI 98168，精度：±0.01)和便攜式鹽度儀(賽亞斯SYS，精度：±0.2%)分別測定土壤pH和鹽度。土壤容重的分析測定采用環(huán)刀法。土壤水分測定的樣品用鋁盒采集后，根據(jù)《土壤 干物質(zhì)和水分的測定 重量法HJ 613-2011》進(jìn)行分析測定。用于測定氨氮的樣品現(xiàn)場保存于(-20 ℃)冷鏈箱中并于14天內(nèi)在實(shí)驗(yàn)室根據(jù)《土壤 氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮的測定 氯化鉀溶液提取-分光光度法HJ 634—2012》完成分析測定。用于有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、TOC、陽離子交換量等參數(shù)的樣品則于實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，剔除石塊、植物殘?bào)w后經(jīng)瑪瑙研缽粉碎研磨，過0.149 mm土壤篩備用。其中，有效磷根據(jù)《土壤檢測 第7部分:土壤有效磷的測定 NY/T 1121.7—2014》進(jìn)行分析測定，速效鉀根據(jù)《土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定NY/T 889—2004》進(jìn)行分析測定，有機(jī)質(zhì)根據(jù)《森林土壤有機(jī)質(zhì)的測定及碳氮比的計(jì)算LY/T 1237—1999》進(jìn)行分析測定，TOC根據(jù)《土壤 有機(jī)碳的測定 重鉻酸鉀氧化-分光光度法 HJ 615—2011》進(jìn)行分析測定，陽離子交換量根據(jù)《土壤 陽離子交換量的測定 三氯化六氨合鈷浸提-分光光度法 HJ 889-2017》進(jìn)行分析測定。

1.3 土壤肥力評(píng)價(jià)方法

內(nèi)梅羅指數(shù)是一種兼顧極值或突出最大值的計(jì)權(quán)型多因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。根據(jù)“木桶理論”，土壤整體肥力取決于含量最缺的養(yǎng)分指標(biāo)，即指標(biāo)最小值對(duì)土壤肥力的限制性，當(dāng)某屬性測定值超過好的標(biāo)準(zhǔn)(即>)時(shí)，肥力系數(shù)也不再提高，反映植物生長對(duì)某屬性的要求并不是越高越好，這與生產(chǎn)實(shí)踐相符。結(jié)合內(nèi)梅羅指數(shù)兼顧極值、避免權(quán)系數(shù)主觀影響等特點(diǎn)，本研究采用改進(jìn)的內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法對(duì)麥地卡濕地土壤肥力現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。在進(jìn)行內(nèi)梅羅綜合評(píng)價(jià)前，需要根據(jù)相應(yīng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所選擇的參評(píng)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以消除各肥力屬性之間的量綱差別。本研究參照第二次土壤普查中的土壤各屬性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表1)對(duì)所選參評(píng)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

表1 土壤各屬性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

由于第二次土壤普查中的土壤各屬性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)僅涉及土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、容重和pH的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(表1)，因此本研究根據(jù)表1所列各分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(、、)對(duì)本研究參評(píng)相關(guān)肥力指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化具體處理方法為：

當(dāng)屬性值屬于差一級(jí)時(shí)，即≤：

當(dāng)屬性值屬于中等一級(jí)時(shí)，即<≤：

當(dāng)屬性值屬于較好一級(jí)時(shí)，即<≤：

當(dāng)屬性值屬于好一級(jí)時(shí)，即>：

=3

式中：為分肥力系數(shù)；為屬性測定值。

此外，由于土壤容重在1.14～1.26 g/cm范圍內(nèi)比較有利于幼苗的出土和根系的正常生長，大于或小于此范圍在標(biāo)準(zhǔn)化后其分肥力系數(shù)應(yīng)該較小。因此對(duì)容重的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行特殊處理。標(biāo)準(zhǔn)化方法為：

當(dāng)容重()≥1.45 g/cm：

當(dāng)1.35 g/cm≤<1.45 g/cm：

當(dāng)1.25 g/cm≤<1.35 g/cm：

當(dāng)1.14 g/cm≤<1.25g/cm：

=3

通過上述標(biāo)準(zhǔn)化方法將本研究各指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后，得到的各分肥力系數(shù)便于進(jìn)一步地對(duì)比和計(jì)算。最后采用修正的內(nèi)梅羅計(jì)算公式進(jìn)行綜合肥力的計(jì)算：

根據(jù)值對(duì)土壤肥力進(jìn)行分等級(jí)評(píng)價(jià)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表2。采用最小值代替原內(nèi)梅羅公式中的最大是為了突出土壤肥力的限制性因子。式中用最小代替了原內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法中最大突出了土壤中最差屬性對(duì)土壤肥力的影響，能夠反映植物生長的最小因子律；另外增加修正項(xiàng)(—1)/提高了評(píng)價(jià)的可信度，即參與評(píng)價(jià)的土壤屬性越多(—1)/值越大,可信度越高同時(shí)使評(píng)價(jià)參數(shù)不相等時(shí)的評(píng)價(jià)結(jié)果具有可比性。

表2 土壤肥力分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)處理

本研究采用SPSS 25.0中的Shapiro—Wilk test法(S—W法)對(duì)各理化指標(biāo)分布類型進(jìn)行檢驗(yàn)，判斷其是否符合正態(tài)分布(顯著性>0.05，符合正態(tài)分布；顯著性<0.05，不符合正態(tài)分布)。用多獨(dú)立樣本的非參數(shù)檢驗(yàn)對(duì)研究區(qū)內(nèi)不同土壤類型是否對(duì)理化性質(zhì)的差異性造成影響進(jìn)行分析(顯著性>0.05，無顯著差異；顯著性<0.05，有顯著差異)。應(yīng)用ArcGIS 10.6對(duì)麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤肥力各指標(biāo)空間分布圖的繪制。其中，對(duì)于數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布的指標(biāo)，本研究采用克里金插值，對(duì)于不服從正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，采用反距離權(quán)重插值法。采用Excel 2010軟件對(duì)各屬性值的標(biāo)準(zhǔn)化以及綜合肥力進(jìn)行計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究區(qū)土壤肥力參數(shù)分析

麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)各土壤理化性質(zhì)和肥力指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)見表3和表4。研究區(qū)表層土壤pH分析結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)不同類型表層土壤pH相差不大，為4.64～6.71，整體偏酸性；與那曲其他地區(qū)草地土壤相比，pH從高到低順序?yàn)榘喔?、安多所在的西部地區(qū)(8.14)>那曲、巴青、比如以及索縣所在的東部地區(qū)(7.54)>麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(5.83)。而土壤有機(jī)質(zhì)含量從高到低順序?yàn)辂湹乜竦貒壹?jí)自然保護(hù)區(qū)(151.1 mg/kg)>那曲、巴青、比如以及索縣所在的東部地區(qū)(91.6 mg/kg)>班戈、安多所在的西部地區(qū)(43.7 mg/kg)。從上述結(jié)果可以看出，那曲地區(qū)草地土壤有機(jī)質(zhì)含量有隨土壤pH的升高而降低的趨勢(shì)，這一結(jié)論與戴萬宏等的研究結(jié)果一致。

表3 麥地卡濕地不同土壤類型理化性質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)

表4 麥地卡濕地不同土壤類型肥力指標(biāo)統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)

土壤容重可以反映土壤的孔隙狀況、松緊程度和土壤肥力等狀況，是土壤物理性質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)；疏松多孔、富含有機(jī)質(zhì)的土壤容重低，而堅(jiān)實(shí)致密、有機(jī)質(zhì)含量少的土壤容重較高。因此，容重直接影響著土壤疏松度和通氣性，并對(duì)植物根系生長和生物量的積累有影響，進(jìn)而影響土壤的滲透性和保水能力。已有研究發(fā)現(xiàn)，適合植物根系生長的容重范圍一般為1.10～1.40 g/cm，大于1.60 g/cm時(shí)，已達(dá)到植物根系穿插的臨界值，非常不利于植物的生長發(fā)育。麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)土壤容重研究結(jié)果顯示，研究區(qū)內(nèi)高山灌叢草甸土和高山草甸土的容重在比較適合植物根系生長的范圍內(nèi)，而粗骨土和寒漠土的容重平均值均偏大，且有機(jī)質(zhì)含量較其他幾種土類低，此時(shí)土壤的蓄水和通透性較差，不僅不利于植物根系的生長，也不利于土壤水分的儲(chǔ)存，導(dǎo)致土壤水分含量低于其他幾種類型土壤，尤其是沼澤土。

研究區(qū)土壤主要養(yǎng)分研究結(jié)果表明，根據(jù)全國第二次土壤普查中養(yǎng)分的分級(jí)指標(biāo)對(duì)研究區(qū)各養(yǎng)分含量等級(jí)進(jìn)行劃分，區(qū)內(nèi)5種類型土壤有機(jī)質(zhì)含量均處于一級(jí)水平(>40 mg/kg)，總體上土壤有機(jī)質(zhì)含量水平較高，這與青藏高原范圍內(nèi)氣候條件有關(guān)，由于低溫寒冷，土壤中有機(jī)質(zhì)的分解的速度也極緩慢，因此高原內(nèi)自然植被下土壤有機(jī)質(zhì)的累積貯量高。研究區(qū)內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量最高的為沼澤土，其均值是其余4種土類機(jī)質(zhì)含量均值的3～4倍，遠(yuǎn)大于其余4種土類，造成這一結(jié)果的原因主要是沼澤土發(fā)育于低溫、水分含量高的環(huán)境，在這樣的條件下，有機(jī)質(zhì)的分解速度尤為緩慢，導(dǎo)致沼澤土中有機(jī)質(zhì)大量積累，遠(yuǎn)高于研究區(qū)的其余土類；研究區(qū)5種土壤類型的速效鉀含量水平分級(jí)中，除了寒漠土處于4級(jí)水平(50～100 g/kg)外，其余4種類型土壤均處于3級(jí)水平(100～150 g/kg)，與班戈、安多所在的那曲西部地區(qū)(148.99 g/kg，3級(jí))含量相當(dāng)，但低于那曲、巴青、比如以及索縣所在的東部地區(qū)(182.02 g/kg，2級(jí))，說明研究區(qū)土壤中速效鉀的供應(yīng)較為充足；研究區(qū)有效磷含量水平的分級(jí)中，除了寒漠土處于3級(jí)水平(10～20 g/kg)外，其余4種類型土壤均處于4級(jí)水平(5～10 g/kg)，較班戈、安多所在的那曲西部地區(qū)(3.50 g/kg，5級(jí))以及那曲、巴青、比如以及索縣所在的東部地區(qū)(3.56 g/kg，5級(jí))有效磷含量水平高，說明研究區(qū)土壤有效磷雖處于比較缺乏的狀態(tài)，但相比于那曲的其他地區(qū)較為充足。從上述養(yǎng)分含量水平來看，雖然麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)處于高寒高海拔的那曲地區(qū)，但其土壤的養(yǎng)分含量水平較同緯度的其他那曲地區(qū)高，這可能是由于雅魯藏布江大峽谷的“水期通道效應(yīng)”，使該區(qū)域能較多地沐浴來自印度洋的暖濕氣流，降水量與氣溫高于同緯度的其他藏北地區(qū)的原因。

變異系數(shù)在一定程度上反映著樣本的變異程度，在土壤科學(xué)中，變異系數(shù)(CV)在0～15%范圍內(nèi)為弱變異，在16%～35%范圍內(nèi)為中等強(qiáng)度變異，>36%為強(qiáng)變異。土壤各肥力參數(shù)的變異系數(shù)顯示，研究區(qū)土壤pH為弱變異，土壤容重和陽離子交換量為中等強(qiáng)度變異，而有效磷、速效鉀、氨氮、有機(jī)質(zhì)、TOC、鹽度、土壤水分以及電導(dǎo)率都屬于強(qiáng)變異。研究區(qū)大部分的土壤肥力參數(shù)都屬于強(qiáng)變異，表明這些參數(shù)的含量在研究區(qū)內(nèi)具有較大的空間離散特征，為了探究這些肥力參數(shù)的較大空間離散性是否與土壤類型有關(guān)，本研究進(jìn)行了多獨(dú)立樣本的非參數(shù)檢驗(yàn)。結(jié)果(表5)表明，pH的分布與土壤類型沒有相關(guān)性，并且由于該項(xiàng)指標(biāo)為弱變異，因此可以得出研究區(qū)內(nèi)pH的分布是比較均勻的；土壤容重、有機(jī)質(zhì)、陽離子交換量、TOC、土壤水分以及土壤鹽度的含量分布與土壤類型表現(xiàn)出一定的相關(guān)性，因此這幾項(xiàng)指標(biāo)的變異程度主要是由于不同的土壤類型造成的；而速效鉀、有效磷以及氨氮與土壤類型雖然沒有表現(xiàn)出相關(guān)性，但這幾項(xiàng)參數(shù)在研究區(qū)內(nèi)都是屬于強(qiáng)變異等級(jí)，說明在研究區(qū)內(nèi)這幾項(xiàng)參數(shù)含量的主要影響因素不是土壤類型。

表5 多獨(dú)立樣本的非參數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果

S—W法檢驗(yàn)的結(jié)果顯示，陽離子交換量、氨氮以及pH顯著性均>0.05，即符合正態(tài)分布；其余指標(biāo)顯著性均<0.05，即不符合正態(tài)分布。因此在進(jìn)行插值時(shí)，陽離子交換量、氨氮以及pH采用克里金插值法，而其余指標(biāo)采用反距離權(quán)重法進(jìn)行插值，結(jié)果見圖2。

上述結(jié)論中受土壤類型影響含量的參數(shù)在研究區(qū)內(nèi)的含量分布(圖2)中能更直觀地被體現(xiàn)。研究區(qū)土壤容重的分布上表現(xiàn)為高山草甸土、寒漠土以及粗骨土較高，而沼澤土較低；陽離子交換量的分布規(guī)律與容重相反，為沼澤土較高，高山草甸土較低；而有機(jī)質(zhì)、TOC、土壤水分以及土壤鹽度均為沼澤土含量較高，其余土類含量較低。

圖2 麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤各肥力參數(shù)空間差異分布

土壤的肥力狀況是影響天然草場生產(chǎn)力最重要的因素之一。西藏麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤肥力研究表明，單項(xiàng)肥力指標(biāo)中的土壤容重、有機(jī)質(zhì)、陽離子交換量、TOC、土壤水分以及土壤鹽度的含量分布與土壤類型有關(guān)；而速效鉀、有效磷以及氨氮的含量不受土壤類型的影響。這一分布規(guī)律與各類型土壤的發(fā)育環(huán)境、水熱條件等因素的差異以及土壤中各肥力參數(shù)含量的影響因素不同有一定關(guān)系。沼澤土屬于水成土，其形成條件為地面積水或土層中長期處于水分飽和狀態(tài)且有濕生植物生長，沼澤土的形成環(huán)境一般不受氣候條件限制，但濕冷的氣候條件更利于沼澤土的發(fā)育。因此，在高寒高海拔的麥地卡濕地中常年滯水的低洼地帶和臨湖臨河區(qū)域均發(fā)育有沼澤土，該土類也是麥地卡濕地主要的土壤類型之一。

沼澤土表層主要組成成分為植物殘?bào)w，土體孔隙大且大部分體積被水分填滿，因此沼澤土的容重小且水分含量高；由于沼澤土長期處于嫌氣還原狀態(tài)，形成大量有機(jī)質(zhì)積累，同時(shí)由于低溫寒冷，土壤中有機(jī)質(zhì)分解速度緩慢，因此沼澤土的有機(jī)質(zhì)含量也高。除沼澤土外，高山草甸土也是麥地卡濕地的主要土壤類型，該土類發(fā)育在低溫半濕潤的高原地區(qū)，由于氣候寒冷，土壤中微生物活動(dòng)弱，有機(jī)質(zhì)的合成量大于分解量，因此導(dǎo)致該土類中有機(jī)質(zhì)大量累積。但由于高山草甸土中水分含量遠(yuǎn)低于沼澤土，土壤中通氣性較好，有機(jī)質(zhì)分解速率較沼澤土快，因此其有機(jī)質(zhì)含量低于沼澤土。而粗骨土和寒漠土發(fā)育于干旱寒冷的環(huán)境，以物理風(fēng)化為主，發(fā)育程度不高，且由于風(fēng)蝕作用的影響，土體富含礫石，顆粒較粗，因此這2種土壤保水持水性較差，水分含量低；同時(shí)由于這2類土壤表面植被覆蓋率不高，向土壤提供的有機(jī)殘?bào)w有限，因此有機(jī)質(zhì)含量較沼澤土和高山草甸土低。

土壤中有效磷、速效鉀等可供植物吸收利用的營養(yǎng)元素含量并不是某一種因素影響的結(jié)果，往往是多重因素的共同作用。已有研究發(fā)現(xiàn)，速效鉀受地質(zhì)地貌等自然因素以及人為土地利用方式的影響較大，這些因素相互影響且各有差異。在麥地卡濕地自然保護(hù)區(qū)這樣一個(gè)較小的地質(zhì)單元內(nèi)受到的地質(zhì)地貌等自然因素的影響差異性不大，因此這些營養(yǎng)元素的含量沒有表現(xiàn)出與土壤類型的相關(guān)性。

2.2 研究區(qū)土壤的綜合肥力指數(shù)

在上述肥力指標(biāo)的研究中，僅得到了單項(xiàng)肥力指標(biāo)的分布特征，不能全面綜合地對(duì)麥地卡濕地土壤肥力做出評(píng)價(jià)。因此，采用改進(jìn)的內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法對(duì)麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤肥力質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果見表6。

表6 麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤綜合肥力

改進(jìn)的內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法計(jì)算結(jié)果表明，麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤綜合肥力系數(shù)()大小順序?yàn)楦呱讲莸橥?1.72)>高山灌叢草甸土(1.66)=寒漠土(1.66)>沼澤土(1.56)>粗骨土(1.43)。除了高山草甸土肥力等級(jí)屬于肥沃以外，其余4種土壤均屬于一般等級(jí)。由于缺少西藏其他地區(qū)天然牧場的土壤綜合肥力研究數(shù)據(jù)，因此本研究將與少量西藏其他地區(qū)已有的土壤肥力評(píng)價(jià)研究結(jié)果進(jìn)行比較。研究區(qū)土壤綜合肥力評(píng)價(jià)結(jié)果與席永士等在西藏5地耕地土壤肥力研究中拉薩和日喀則2地的耕地土壤肥力等級(jí)相當(dāng)，也與羅紅等在西藏人工造林作業(yè)區(qū)土壤肥力研究中昌都和林芝2地的人工造林作業(yè)區(qū)土壤肥力等級(jí)相當(dāng)。說明麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)雖處于高寒高海拔的那曲地區(qū)，但其土壤綜合肥力不低于西藏的其他地區(qū)。

各類土壤的有機(jī)質(zhì)含量值都是高于分級(jí)指標(biāo)中最高一級(jí)的，但該項(xiàng)指標(biāo)的分肥力并沒有隨著含量值的增加而繼續(xù)增加，這也說明在肥力評(píng)價(jià)中，指標(biāo)值不是越高越好，而是存在1個(gè)閾值。本研究中，就高山灌叢草甸土而言，影響該類土壤肥力綜合指數(shù)最大的肥力指標(biāo)是有效磷；對(duì)于寒漠土而言，影響其土壤綜合肥力最大的肥力指標(biāo)為速效鉀；而對(duì)于沼澤土和粗骨土而言，影響這2種土壤綜合肥力最大的肥力指標(biāo)是容重。

3 結(jié) 論

(1)麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤各肥力參數(shù)分析的結(jié)果顯示：研究區(qū)土壤pH較那曲其他地區(qū)草地土壤pH低；研究區(qū)內(nèi)高山灌叢草甸土和高山草甸土的容重在比較適合植物根系生長的范圍內(nèi)，而粗骨土和寒漠土的容重平均值均偏大，不利于植物根系的生長；研究區(qū)5種類型土壤有機(jī)質(zhì)含量均處于一級(jí)水平，總體上麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)含量水平較高；速效鉀除了寒漠土處于4級(jí)水平外，其余4種類型土壤均處于3級(jí)水平；而有效磷除了寒漠土處于3級(jí)水平外，其余4種類型土壤均處于4級(jí)水平，說明研究區(qū)土壤有效磷處于比較缺乏的狀況。

(2)多獨(dú)立樣本的非參數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果以及各肥力參數(shù)含量的分布顯示，研究區(qū)土壤容重、有機(jī)質(zhì)、陽離子交換量、TOC、土壤水分以及土壤鹽度的含量分布與土壤類型有一定相關(guān)性，且表現(xiàn)為土壤有機(jī)質(zhì)、TOC、土壤水分以及土壤鹽度有著相似的分布規(guī)律，即沼澤土含量較高，其余土類含量較低；而容重和陽離子交換量則有著相反的分布規(guī)律，即土壤容重的分布上表現(xiàn)為高山草甸土、寒漠土以及粗骨土較高，而沼澤土較低；陽離子交換量的分布表現(xiàn)為沼澤土較高，而高山草甸土較低。

(3)麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤綜合肥力評(píng)價(jià)結(jié)果表明，土壤綜合肥力系數(shù)()大小順序?yàn)楦呱讲莸橥?高山灌叢草甸土=寒漠土>沼澤土>粗骨土。其中，除了高山草甸土肥力等級(jí)屬于肥沃以外，其余4種土壤均屬于一般等級(jí)。盡管麥地卡濕地國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地處高寒高海拔的藏北區(qū)域，但其土壤肥力可與西藏其他較低海拔區(qū)域的耕地和人工造林作業(yè)區(qū)土壤肥力相當(dāng)。